przedmiot kierunkowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES) obieralny (obowiązkowy / nieobowiązkowy) polski semestr VI

Transkrypt

1 Załącznik nr 7 do Zarządzenia Rektora nr 10/12 z dnia 21 lutego 2012r. KARTA MODUŁU / KARTA PRZEDMIOTU Kod modułu Nazwa modułu Nazwa modułu w języku angielskim Obowiązuje od roku akademickiego 2018/2019 Cyfrowe przetwarzanie sygnałów Digital Signal Processing A. USYTUOWANIE MODUŁU W SYSTEMIE STUDIÓW Kierunek studiów Poziom kształcenia Profil studiów Forma i tryb prowadzenia studiów Specjalność Jednostka prowadząca moduł Koordynator modułu Zatwierdził: Informatyka I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny) stacjonarne (stacjonarne / niestacjonarne) Teleinformatyka Katedra Informatyki, Elektroniki i Elektrotechniki dr inż. Dorota Wiraszka Dziekan WEAiI dr hab. inż. Antoni Różowicz, prof. PŚk B. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA PRZEDMIOTU Przynależność do grupy/bloku przedmiotów Status modułu Język prowadzenia zajęć Usytuowanie modułu w planie studiów - semestr Usytuowanie realizacji przedmiotu w roku akademickim Wymagania wstępne Egzamin Liczba punktów ECTS 4 przedmiot kierunkowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES) obieralny (obowiązkowy / nieobowiązkowy) polski semestr VI semestr letni (semestr zimowy / letni) Obwody i sygnały (kody modułów / nazwy modułów) nie (tak / nie) Forma prowadzenia zajęć wykład ćwiczenia laboratorium projekt inne w semestrze 30 30

2 EFEKTY KSZTAŁCENIA I METODY SPRAWDZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Cel modułu Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami z zakresu cyfrowego przetwarzania sygnałów, metodami analizy sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości/transformaty, metodami analizy i syntezy nierekursywnych i rekursywnych filtrów cyfrowych. (3-4 linijki) Symbol efektu Efekty kształcenia Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu podstawowych pojęć z dziedziny cyfrowego przetwarzania sygnałów. Zna i rozumie metody opisu sygnałów i procesorów cyfrowych w dziedzinie czasu. Zna i rozumie metody opisu sygnałów i procesorów cyfrowych w dziedzinie częstotliwości. Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat transformat stosowanych w dziedzinie cyfrowego przetwarzania sygnałów. Zna i rozumie wybrane metody projektowania nierekursywnych filtrów cyfrowych. Zna i rozumie wybrane metody projektowania rekursywnych filtrów cyfrowych. Umie zastosować poznane metody opisu sygnałów i systemów cyfrowych w dziedzinie czasu. Umie zastosować poznane metody opisu sygnałów i systemów cyfrowych w dziedzinie częstotliwości. Potrafi zaprojektować prosty nierekursywny filtr cyfrowy wykorzystując poznane metody. Potrafi zaprojektować prosty rekursywny filtr cyfrowy wykorzystując poznane metody. Potrafi zinterpretować wyniki przeprowadzonych symulacji Forma prowadzenia zajęć (w/ć/l/p/inne) odniesienie do efektów kierunkowych odniesienie do efektów obszarowych W T1A_W01 T1A_W03 W, L T1A_W07 W, L T1A_W07 W, L T1A_W02 W, L T1A_W03 W, L T1A_W03 W, L T1A_U09 T1A_U15 W, L T1A_U09 T1A_U15 W, L T1A_U16 W T1A_U16 L T1A_U08 Potrafi współdziałać i pracować w grupie. L T1A_K03

3 Treści kształcenia: 1. Treści kształcenia w zakresie wykładu Nr wykładu Treści kształcenia 1,2 Wprowadzenie. Dziedzina cyfrowego przetwarzania sygnałów. Próbkowanie. Przetwarzanie analogowo-cyfrowe. Podstawowe rodzaje sygnałów cyfrowych. Niejednoznaczność sygnałów cyfrowych. Procesory cyfrowe. Procesory liniowe stacjonarne. 3,4 Analiza sygnałów w dziedzinie czasu. Opis sygnałów cyfrowych przy użyciu funkcji impulsowej. Metody opisu procesorów cyfrowych w dziedzinie czasu. Odpowiedź impulsowa i odpowiedź skokowa. Splot cyfrowy. Stany przejściowe w procesorach liniowych stacjonarnych. Równania różnicowe. 5,6 Analiza sygnałów w dziedzinie częstotliwości. Dyskretny szereg Fouriera. Transformata Fouriera. Definicja i własności dyskretnego szeregu i transformaty Fouriera. Odpowiedzi częstotliwościowe procesorów liniowych stacjonarnych. 7 Kolokwium pisemne nr 1 8 Transformata z. Definicja i własności transformaty z. Bieguny i zera na płaszczyźnie z. Geometryczne oszacowanie transformaty Fouriera na płaszczyźnie z. Systemy liniowe stacjonarne pierwszego i drugiego rzędu. 9, 10 Projektowanie nierekursywnych filtrów cyfrowych. Proste filtry bieżącouśredniające. Metoda transformaty Fouriera. Zastosowanie okien czasowych w procesie projektowania nierekursywnych filtrów cyfrowych. Okna prostokątne i trójkątne. Okna Hanna i Hamminga. Okno Kaisera. Filtry równofaliste. 11,12 Projektowanie rekursywnych filtrów cyfrowych. Projektowanie oparte o zera i bieguny płaszczyzny z. Filtry oparte o odpowiedniki analogowe. Cyfrowe filtry Butterwortha i Czebyszewa. 13 Dyskretna transformata Fouriera i szybkie transformaty Fouriera. Algorytmy FFT. Algorytmy z podziałem czasu i częstotliwości. 14 Przekształcenia odcinkowo-stałe i odcinkowo-liniowe. Transformata Walsha. Transformata Haara. Transformata PWL. Transformata HPL. Definicje i własności transformat odcinkowo-stałych i odcinkowo-liniowych. 15 Kolokwium pisemne nr 2 Odniesienie do efektów kształcenia dla modułu 2. Treści kształcenia w zakresie ćwiczeń

4 3. Treści kształcenia w zakresie zadań laboratoryjnych Nr zajęć Lab. Treści kształcenia Odniesienie do efektów kształcenia dla modułu 1 Zajęcia wstępne. 2, 3 Pakiet komputerowego wspomagania obliczeń matematycznych MathCad. 4, 5 Analiza sygnałów w dziedzinie czasu. 6, 7 Analiza sygnałów w dziedzinie częstotliwości. 8, 9 Projektowanie nierekursywnych filtrów cyfrowych. 10, 11 Transformata Walsha. 12, 13 Termin odróbczy. 14, 15 Zaliczenie przedmiotu. 4. Charakterystyka zadań projektowych 5. Charakterystyka zadań w ramach innych typów zajęć dydaktycznych Metody sprawdzania efektów kształcenia Symbol efektu Metody sprawdzania efektów kształcenia (sposób sprawdzenia, w tym dla umiejętności odwołanie do konkretnych zadań projektowych, laboratoryjnych, itp.) Kartkówki wejściowe przed każdymi zajęciami laboratoryjnymi. Poprawnie wykonane ćwiczenia laboratoryjne przez grupę protokoły z przeprowadzonych badań. Poprawnie wykonane ćwiczenia laboratoryjne przez grupę i opracowane sprawozdania. Pisemne kolokwium nr 1 (w 7-tym tygodniu zajęć). Pisemne kolokwium nr 2 (w 15-tym tygodniu zajęć).

5 NAKŁAD PRACY STUDENTA Rodzaj aktywności Bilans punktów ECTS obciążenie studenta 1 Udział w wykładach 30 godz. 2 Udział w ćwiczeniach 3 Udział w laboratoriach 30 godz. 4 Udział w konsultacjach (2-3 razy w semestrze) 9 godz. 5 Udział w zajęciach projektowych 6 Konsultacje projektowe 7 Udział w egzaminie 8 9 Liczba godzin realizowanych przy bezpośrednim udziale nauczyciela akademickiego 10 Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczyciela akademickiego (1 punkt ECTS=25-30 godzin obciążenia studenta) 69 godz. (suma) Samodzielne studiowanie tematyki wykładów 18 godz. 12 Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń 13 Samodzielne przygotowanie się do kolokwiów 8 godz. 14 Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów 10 godz. 15 Wykonanie sprawozdań 15 godz. 15 Przygotowanie do kolokwium końcowego z laboratorium 17 Wykonanie projektu lub dokumentacji 18 Przygotowanie do egzaminu Liczba godzin samodzielnej pracy studenta 21 Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach samodzielnej pracy (1 punkt ECTS=25-30 godzin obciążenia studenta) 51 godz. (suma) Sumaryczne obciążenie pracą studenta 120 godz. 23 Punkty ECTS za moduł 1 punkt ECTS=25-30 godzin obciążenia studenta 4 24 Nakład pracy związany z zajęciami o charakterze praktycznym Suma godzin związanych z zajęciami praktycznymi 25 Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym 1 punkt ECTS=25-30 godzin obciążenia studenta C. LITERATURA Wykaz literatury Witryna WWW modułu /przedmiotu 68 godz Lynn P. A., Fuerst W.: Digital Signal Processing with Computer Applications, J. Wiley & Sons, Zieliński T.: Od teorii do cyfrowegp przetwarzania sygnałów, Wydawnictwo WEAIiE AGH, Kraków Oppenheim A.: Discrete Time Signal Processing, Prentice Hall, Bogucka H., Dziech A., Sawicki J.: Elementy cyfrowego przetwarzania sygnałów z przykładami zastosowań i wykorzystaniem środowiska MATLAB, Wyd. FPT, Kraków 1999.